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Año: 5, No. 30 Enero - Febrero 2018
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Análisis acústico predictivo aplicado a un diseño de caseta de planta de emergencia para
determinar el funcionamiento más apropiado con 3 materiales de recubrimiento acústico
que cumpla con la norma mexicana NOM-081-SEMARNAT-1994
Predictive acoustic analysis applied to emergency plant cabin design to determine the most
appropriate performance with 3 acoustic coating materials that comply with the Mexican
norm NOM-081-SEMARNAT-1994
Sánchez-Carpinteyro, G.
a, Hernández-Pérez, B.
b, Gutiérrez-Luna, C.
c
a Ingeniería de Proyectos Especiales; IGSA S.A. de C.V.; 05000 Ciudad de México.
Estudiante de Maestría en Manufactura Avanzada; CIATEQ A.C.; 52004 Lerma, Estado de México. b Gerencia de Turbomaquinaria; CIATEQ, A.C.; 76150 Querétaro.
c Facultad de ingeniería; Universidad Autónoma del Estado de México; 50100 Toluca, Estado de México.
Correspondencia: [email protected]; [email protected]; [email protected]
Innovación tecnológica: Caseta acústica para planta de emergencia que cumple con la norma
mexicana de ruido acústico.
Área de aplicación industrial: Prueba de materiales de recubrimiento para insonorización de
cabinas acústicas en la industria automotriz. Se puede aplicar en diferentes tipos de grupos
electrógenos y donde la generación de ruido acústico representa un riesgo a la salud.
Recibido: 10 Octubre 2017.
Aceptado: 16 Diciembre 2017.
Abstract
An investigation was carried out in reference to the modeling and prediction of acoustic noise of
the geometry of the "Current Commercial Cabin Model" manufactured by IGSA, in comparison
with a "Prototype Model" applying 3 different acoustic coating materials with the target
thicknesses of 25.4 mm, 38.1mm and 50.8mm, the materials used were PVC Foam, SAN Foam
Ref. (1) and a commercial material named PABA from the company POLYDAMP Ref. (2). The
acoustic modeling was carried out with the software ANSYS Academic Ref. (3) provided by
CIATEQ, with the acoustic extensions Ansys ACT Acoustics Extension V180.1 Ref. (4); the
geometries of the models were simplified to their most basic form as well as the emergency plant
with its three main components of noise generation (electric generator, motor and cooling fan),
occupying the software SolidWorks Ref.(5), with the in order to optimize the mesh and the
processing times in the solution of the models. In total, 18 simulations were generated in relation
to the two models studied (9 in Current Cabin and 9 in Prototype Cabin). In each simulation 6
Revista Internacional de Investigación e Innovación
Tecnológica
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microphones were established with sound pressure level in weighting A, at an approximate height
of 1.2 meters from the floor level and at one meter from the Cabin as established by the norm
NOM-081-SEMARNAT-1994 Ref.(6) of which 50 samples were generated for each established
microphone. A frequency of laboratory operation was set from 0 to 1500Hz where the overall
model of its coating material and thickness that obtained the best performance was the "Current
Commercial Acoustic Cabin Model" with Styrene Acrylonitrile Foam coating (SAN Foam) a
thickness of 50.8mm in the range from 0 to 900Hz complying 100% with the Mexican norm. It
was determined that the highest salient acoustic sound pressure level of the cab model is found in
the regions of the upper and lateral ventilation grilles. A methodology was developed to carry out
the simulation process, in order that it may be applicable for subsequent analyzes.
Key words: Acoustic attenuation, sound insulation cabin; finite element acoustic analysis (FEA), analysis of
acoustic coatings, acoustic enclosure for emergency plant.
Resumen
Se realizó una investigación en referencia al modelado y predicción de ruido acústico de la
geometría del “Modelo de Caseta Actual Comercial” fabricada por IGSA, en comparación con un
“Modelo Prototipo” aplicando 3 diferentes materiales de recubrimiento acústico con los espesores
objetivo de 25.4mm, 38.1mm y 50.8mm, los materiales ocupados fueron PVC Foam, SAN Foam
Ref. (1) y un material comercial de nombre PABA de la empresa POLYDAMP Ref. (2). El
modelado acústico se realizó con el software ANSYS Academic Ref. (3) proporcionada por
CIATEQ, con las extensiones acústicas Ansys ACT Acoustics Extension V180.1 Ref. (4); las
geometrías de los modelos se simplificaron a su forma más básica así como la planta de
emergencia con sus tres componentes principales de generación de ruido (Generador eléctrico,
Motor y Ventilador de enfriamiento), ocupando el software SolidWorks Ref. (5), con el fin de
optimizar el enmallado y los tiempos de procesamiento en la solución de los modelos. En total se
generaron 18 simulaciones en relación a los dos modelos estudiados (9 en Caseta Actual y 9 en
Caseta Prototipo). En cada simulación se establecieron 6 micrófonos con nivel de presión sonora
en ponderación A, a una altura aproximada de 1.2 metros del nivel del piso y a una distancia de 1
metro de la caseta tal como lo establece la norma NOM-081-SEMARNAT-1994 Ref. (6) de lo
cual se generaron 50 muestras por cada micrófono establecido. Se fijó una frecuencia de
operación de laboratorio desde 0 hasta 1500Hz donde el modelo en conjunto de su material de
recubrimiento y espesor que obtuvo el mejor desempeño fue el “Modelo de Caseta Acústica
Actual Comercial” con recubrimiento de Styrene acrylonitrile Foam (SAN Foam) a un espesor de
50.8mm en el rango de 0 a 900Hz cumpliendo al 100% con la norma mexicana. Se determinó que
el mayor nivel saliente de presión sonora acústica del modelo de la cabina se encuentra en las
regiones de las rejillas de ventilación tanto superior como lateral. Se desarrolló una metodología
para realizar el proceso de simulación, con el fin de que pueda ser aplicable para análisis
posteriores.
Palabras Clave: Atenuación acústica, cabina de aislamiento acústico, análisis acústico por elemento finito (FEA),
análisis de recubrimientos acústicos, cabina acústica para planta de emergencia.
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1. Introducción.
IGSA S.A. de C.V. es una empresa
mexicana que dentro de su política integral
se compromete con la protección del medio
ambiente y la comunidad, por tal razón se
invierte en investigación desarrollo e
innovación (I+D+i) a través de la
vinculación con el Centro de Investigación
CIATEQ en la generación de recursos
humanos con el fin de desarrollar productos
y servicios de calidad que cumplan los
requerimientos legales o normativos de una
manera responsable. Por lo anterior se da la
necesidad de realizar un estudio predictivo
acústico aplicado a el diseño actual
comercial de una caseta acústica para planta
de emergencia, el modelo de la planta
ocupada es el GSCU00100S 100KVA Ref.
(7) de IGSA. Esta planta de emergencia se
considera como fuente de ruido principal en
el análisis predictivo del presente proyecto,
es diseñada y construida bajo sistema de
certificación ISO 9001-2008.
Probada bajo especificaciones de diseño y
condiciones de plena carga. La planta
eléctrica está compuesta de un motor diésel
de cuatro tiempos con 6 cilindros en línea,
tipo industrial estacionario, acoplado a un
generador de corriente alterna, controles y
accesorios montados y probados en fábrica
usando una carga resistiva variable por un
periodo de 1 hora desde 0 a 100% de la
carga. Construida con silenciador para gases
de escape con una sección de tubo flexible
para propósitos de conexión. Las partes
principales son:
1. Motor CUMMINS 6BTA5.9G6.
2. Generador eléctrico STAMFORD.
3. Panel de control DEEP SEA 7320.
4. Sistema de escape de gases.
5. Filtros del motor.
6. Sistema de enfriamiento.
7. Base chasis de acero estructural.
Que se muestran en la Figura 1.1.
Figura 1.1. Planta IGSA Modelo: GSCU00100S.
CUMMINS, 6BTA5.9G6. 1800 RPM, 60 HZ.
Las pruebas aplicadas a la Caseta actual
comercial para planta de emergencia Modelo
GSCU00100S 100KVA presentan bajo
índice de absorción de ruido acústico. Los
datos de diseño y especificaciones técnicas
del modelo quedan reservados por motivo de
confidencialidad y protección de intereses de
la empresa IGSA S.A. de C.V.
Como se ha mencionado la caseta acústica
actual se comercializa sin recubrimiento
acústico y cuando es requerido se cuenta con
un recubrimiento de una espuma acústica
convencional de poliuretano código IESA 24
FRF de 50.8mm, la cual presenta bajo índice
de atenuación sonora; llegando a registrar un
ruido máximo generado de
aproximadamente 77dB. Dado esto se
requiere el poder realizar pruebas con dos
tipos de materiales de recubrimiento interno
para la caseta acústica PVC Foam (
) y SAN Foam ( )
seleccionados por sus especificaciones
técnicas, y porque son materiales que
comercialmente se pueden adquirir
nacionalmente y se encuentran disponibles
dentro de la librería de Ansys Academic Ref.
(1).
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A continuación, en la Tabla 2.3. “Tabla de
materiales de absorción acústica a ocupar
con principales características para la
realización de un estudio armónico
acústico”; se presentan sus especificaciones
técnicas mínimas requeridas por el
simulador para poder realizar un análisis
armónico con el fin de determinar el nivel de
presión sonora de la geometría determinada
tanto para el modelo de la caseta actual, y así
como para el modelo de la caseta prototipo.
Se consideró realizar el estudio en un rango
de frecuencia de 0 a 1500Hz para el análisis
harmónico, dado que la frecuencia de paso
considerando el motor con su eje y baleros,
generador eléctrico y los alabes del sistema
de ventilación se encuentran en su conjunto
por arriba de 800Hz y menores a 1000Hz en
un funcionamiento a carga completa de la
planta de emergencia; por tal razón se
establece un tope de 1500Hz con el fin de
observar la respuesta en una escala más
amplia de operación.
El modelado y los resultados serán
evaluados de acuerdo a los lineamientos
establecidos por la norma mexicana aplicada
hacia fuentes fijas de emisión de ruido
acústico que es la NOM-081-SEMARNAT-
1994 Ref. (6), limitado a la selección de
rango de frecuencia de paso establecida (0 a
1500hz) para el análisis a realizar. Por otro
lado, se pretende el desarrollar una
metodología de estudio que pueda ser
aplicable para análisis posteriores.
La norma mexicana ha establecido que las
diferentes fuentes de emisión de ruido deben
de ser reguladas; niveles de ruido demasiado
altos pueden causar daños a la salud,
accidentes, afectar la productividad o la
atención de las personas, ya que no se oyen
las alarmas y otras señales acústicas.
En el caso de las plantas de emergencia se
les considera como una fuente fija de
emisión de ruido acústico. Una fuente fija es
un elemento o un conjunto de elementos
capaces de producir ruido que es emitido
hacia el exterior a través de las colindancias
del predio por el aire y por el suelo. La Tabla
1.1 muestra los límites máximos permisibles
del nivel sonoro en ponderación A emitido
por fuentes fijas.
Tabla 1.1. Límites máximos permisibles de nivel de
presión sonora en ponderación A.
ZONA HORARIO
LÍMITE
MÁXIMO
PERMISIBLE
dB (A)
Residencial 1
(exteriores)
6:00 a 22:00
22:00 a 6:00
55
50
Industriales y
comerciales
6:00 a 22:00
22:00 a 6:00
68
65
Escuelas (áreas
exteriores de juego)
Durante el
juego 55
Ceremonias,
festivales y eventos
de entretenimiento.
4 horas 100
Estos datos de límites máximos
corresponden a la actualización del artículo
5.4 de la NOM-081-SEMARNAT-1994
publicada el 03 de diciembre del 2013 Ref.
(8). Donde la zona objetivo de aplicación es
para zonas industriales y comerciales en un
horario de 6:00-22:00hrs se tiene un máximo
nivel de ruido permitido de 68dB, y en el
horario de 22:00-6:00hrs se tiene un máximo
nivel de ruido permitido de 65dB.
Para el modelado y el análisis los puntos de
medición se deben establecer de acuerdo a la
norma NOM-081-SEMARNAT-1994, donde
indica en el numeral 5.3.2.4.4 que “si la
fuente fija no se halla limitada por
confinamientos y no existe forma de
determinar los límites del predio (maquinaria
en la vía pública, por ejemplo), los puntos de
medición deben situarse a un 1 m de
distancia de ésta, a una altura del piso no
inferior a 1.20 m” Ref. (6 pág. 7).
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El nivel de presión acústica ( ) esta
expresado como una magnitud logarítmica la
cual se define internacionalmente como:
(
) (
)
(1.1)
Ec. 1.1: Nivel de presión acústica. Ref. (9 pág. 6).
Donde . Esta presión
corresponde aproximadamente al valor
mínimo de presión que debería tener un tono
puro de 1000Hz para que una persona
normal lo perciba. Se entiende por el valor
efectivo de la señal temporal
(frecuentemente designado como raíz
cuadrática media o RMS: Root Mean
Square).
El termino dB (decibel o decibelio) no es
una unidad de medida, este se usa
únicamente para indicar que se ha utilizado
una relación logarítmica. El factor 20 (ó 10)
en la ecuación (1) se ha elegido de manera
tal que 1 dB corresponde aproximadamente a
la mínima diferencia en el nivel de presión
sonora necesaria para que el ser humano
perciba dos sonidos con distinto volumen
Ref. (9 pág. 6).
Para el caso donde se tienen diferentes
fuentes de ruido la ecuación equivalente
queda expresada por:
(∑
)
(1.2)
Ec. 1.2: Nivel de presión acústica con diferentes
fuentes de ruido. es el número de fuentes de ruido
con nivel individual . Ref. (9 pág. 7).
Se aplicó un análisis de elementos finitos
(FEA: Finite Element Analysis) en un
entorno virtual a los modelos de casetas
acústicas, con el propósito de realizar
diferentes tipos de pruebas con los
materiales de recubrimiento para la
insonorización interna, FEA es la aplicación
práctica del método de elementos finitos
(FEM: Finite Element Method).
Carl Q. Howard y Benjamín S. Cazzolato
Ref. (10) establecen que el análisis de
elementos finitos es un método numérico
que se puede utilizar para calcular la
respuesta de una estructura complicada
debido a la aplicación de las funciones de
forzamiento, que puede ser una fuente
acústica o una distribución de fuerzas
mecánicas. FEA también se puede utilizar
para estimar la potencia acústica radiada por
una estructura o la distribución del campo de
sonido en un espacio cerrado.
El Análisis de elementos finitos de los
sistemas acústicos implica la discretización
del volumen acústico en elementos y nodos.
Un volumen acústico cerrado podría estar
rodeado de paredes rígidas, una estructura
flexible, o las paredes para su aislamiento
acústico. Alternativamente, la radiación
acústica de una estructura en un campo
anecoico o libre, también puede ser
examinado.
Los métodos de análisis se pueden utilizar
para calcular los campos acústicos y
vibración estructural para sólo los sistemas
más simples, con geometrías típicamente
limitadas a rectángulos y círculos y sus
equivalentes 3D, por lo cual en el proyecto
se realizaron las geometrías simples básicas
de las casetas acústicas tanto para el modelo
actual comercial y el modelo de caseta
prototipo.
Existen dos formulaciones de elementos
finitos que se utilizan para analizar
problemas acústicos las cuales son presión y
desplazamiento. El elemento finito que se
utilizó es el elemento formulado a presión.
La presión acústica dentro de un elemento
finito puede escribirse como:
∑
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(1.3)
Ec. 1.3: Ecuación de presión acústica dentro de un
elemento finito Ref. (10 pág. 13).
Donde es un conjunto de funciones de
forma lineal, son presiones acústicas
nodales en el nodo i, y es el número de
nodos que forman el elemento.
Para los elementos acústicos formados a
presión, la ecuación de elemento finito sin
pérdidas para el fluido en forma de matriz
es:
, -{ ̈} [ ]{ } { }
(1.4)
Ec. 1.4: Ecuación de elemento finito sin pérdidas para
el fluido en forma de matriz. Ref. (10 pág. 13).
Donde , - es la matriz de rigidez de fluido
equivalente, , - es la matriz de masa de
fluido equivalente, * + es un vector de
cargas de fluido aplicadas, * + es un vector
de presiones acústicas nodales desconocidas
y * ̈+ es un vector de la segunda derivada
de la presión acústica con respecto al tiempo.
Existen varios tipos de análisis disponibles
para realizar investigaciones acústicas y de
vibración utilizando el software ANSYS,
más es de referenciar que el análisis acústico
que se seleccionó para determinar los niveles
de presión de sonido dentro de las casetas a
modelar se realizó a través del tipo de
análisis armónico Ref. (10 pág. 6). Este es
utilizado para calcular la respuesta armónica
de un sistema y puede ser determinado a
través de dos métodos los cuales son el
método completo y el método de suma
modal (o superposición). El método
completo, implica la formación de las
matrices de masa [M], amortiguamiento [C]
y rigidez [K] y el vector de carga {f} de las
ecuaciones dinámicas de movimiento.
Entonces, combinando las matrices e
invirtiendo la matriz combinada y
multiplicándola con la carga vectorial para
calcular los desplazamientos nodales {u}, la
Ecuación de desplazamiento queda como
sigue:
, -* ̈+ , -* ̇+ , -* + * +
, -* + , -* + , -* + * +
( , - , - , -)* + * +
* + ( , - , - , -) * +
(1.5)
Ec. 1.5: Ecuación de desplazamiento Ref. (10 pág. 8)
El método de suma modal implica el cálculo
de las formas de los modos de una estructura
o sistema acústico, y determina que porción
de cada modo, llamado factores de
participación modal , que contribuye en la
respuesta general. La Figura 1.2 muestra el
concepto del método de suma modal,
considerando una viga soportada simple que
tiene formas modales de vibración que se
asemejan al medio de ondas sinusoidales y
que contribuyen para la respuesta total del
sistema.
Figura 1.2. Esquema de concepto de método de suma
modal. Donde las fracciones (factores de
participación modal) de cada forma de modo contribuyen para la respuesta total del sistema. Ref.
(10 pág. 9).
Para la emulación de las fuentes de ruido se
consideró la utilización de fuentes de masa
armónica (Generador eléctrico, Motor y
Ventilador de enfriamiento), las cuales son
adecuadas para realizar el análisis de
respuesta armónica, puede simularse en
ANSYS Workbench seleccionando dentro de
la aplicación de Ansys Academic
Workbench - Mechanical:
desde el menú de
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excitación en la barra de menús de ACT
Acoustics.
Una fuente de masa es un caudal másico y se
define como un valor (normalizado) por
unidad de volumen como Ref. (10 pág. 49).
(1.6)
Ec 1.6: Unidades de representación para una fuente
de masa armónica Ref. (10 pág. 49).
Una fuente de masa puede aplicarse a un
vértice, borde, cara o cuerpo, sin embargo,
las unidades tienen que ser ajustadas. La
Tabla 1.2 lista las unidades de la fuente de
masa dependiendo del objeto al que se
adjunta la fuente.
Tabla 1.2: Unidades para fuente de masa armónica
para vértice, borde, cara y cuerpo.
Geometría Unidad
Vértice ( )
Borde ( )
Cara ( )
Cuerpo ( )
Para el análisis de la predicción de
intensidad de ruido acústico se aplicó una
fuente de masa de tipo Cara, tanto a la planta
de emergencia, así como al sistema de
enfriamiento y el alternador.
Dentro del modelado se consideró una
cámara anecoica o anecoide, que es una sala
diseñada para absorber en su totalidad las
reflexiones producidas por ondas acústicas
en cualquiera de las superficies que la
conforman (suelo, techo y paredes laterales).
A su vez, la cámara se encuentra aislada del
exterior de cualquier fuente de ruido o
influencia sonora externa. La combinación
de estos dos factores implica que la sala
emule las condiciones acústicas que se
darían en un campo libre, ajeno a cualquier
tipo de efecto o influencia de la habitación
fruto de dichas reflexiones Ref. (9 pág. 47).
El rango de frecuencias de la cámara
anecoica suele ser desde aproximadamente
los 200 Hz a los 20 kHz, con una absorción
superior al 95%. Cabe destacar que existen
dificultades en las frecuencias más bajas a
causa de la respuesta de los materiales
absorbentes y de las dimensiones de la
cámara. Ref. (11). Para la aplicación del
estudio predictivo en la caseta acústica se
generará en el modelo una cámara anecoica
a través de la función Perfectly Matched
Layers.
Las capas perfectamente acopladas (PMLs)
se usan para absorber las ondas acústicas
incidentes y no reflejan ondas excepto
aquellas que viajan tangencialmente a la
capa Ref. (12 pág. 65). Una región PML 3-D
consta de capas de elementos que se
extienden desde el volumen interior hacia el
dominio abierto como se muestra en la
Figura 1.3.
Figura 1.3. Región PML adjunta a la región interior.
Ref. (12 pág. 66).
En el diseño se creó un modelo de elementos
finitos para simular un campo libre o una
cámara anecoica con una región de
elementos acústicos rodeada por una capa
perfectamente acoplada (Perfectly Matched
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Layers - PLM); elementos que actúan para
absorber las ondas acústicas salientes.
2. Materiales y Equipos.
El modelado acústico se realizó con el
software ANSYS Academic Ref. (3), con las
extensiones acústicas Ansys ACT Acoustics
Extension V180.1 Ref. (4); las geometrías de
los modelos se simplificaron a su forma más
básica así como la planta de emergencia con
sus tres componentes principales (Generador
eléctrico, Motor y Ventilador de
enfriamiento), ocupando el Software
SolidWorks Ref. (5), con el fin de optimizar
el enmallado y los tiempos de procesamiento
en la solución de los modelos.
La Figura 2.1 muestra el modelo básico de la
caseta acústica actual comercial.
Figura 2.1. Modelo básico de caseta acústica actual
comercial.
La Figura 2.2 muestra el modelo básico de la
caseta acústica caseta acústica prototipo.
Figura 2.2: Modelo básico de caseta acústica
prototipo. Las Geometrías quedan conformadas
principalmente por:
1. Generador eléctrico
2. Motor
3. Ventilador
4. Base
5. Caseta Acústica.
Se consideró aplicar los materiales de
recubrimiento de la caseta de manera
uniforme en toda la geometría y con los
espesores objetivo antes mencionados que
son de 25.4mm, 38.1mm y 50.8mm.
Los materiales a utilizar para el
recubrimiento interior se eligieron por sus
especificaciones técnicas al ser materiales
porosos Ref. (13). Adicionalmente a esto,
son materiales que comercialmente se
pueden adquirir nacionalmente y dos de ellos
se encuentran disponibles dentro de la
librería de Ansys Academic dentro de la
base de datos de ANSYS Engineering Data
Ref. (1), los cuales son esponja de
policloruro de vinilo (PVC Foam: Polyvinyl
chloride Foam) y esponja de estireno
acrilonitrilo (SAN Foam: Styrene
acrylonitrile Foam).
La Figura 2.3 y Figura 2.4 muestra las vistas
laterales de geometrías básicas de casetas
con la aplicación de los materiales de
recubrimiento para el modelo básico de
caseta actual comercial y el modelo básico
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de caseta prototipo de las cuales se expresa
un resumen en la Tabla 2.1.
Tabla 2.1. Tabla de espesores en relación a las
Figuras 2.3 y 2.4.
Modelo de
Caseta
Espesor aplicado de
recubrimiento Figura
Actual
Comercial
25.4mm Figura 2.3A
Actual
Comercial
38.1mm Figura 2.3B
Actual
Comercial
50.8mm Figura 2.3C
Prototipo 25.4mm Figura 2.4A
Prototipo 38.1mm Figura 2.4B
Prototipo 50.8mm Figura 2.4C
A
B
C
Figura 2.3. Vistas laterales de aplicación de
recubrimiento de 25.4mm(A), 38.1mm(B) y
50.80mm(C) en modelo básico de caseta actual
comercial
Un material comercial de nombre PABA
POLYDAMP Ref. (2) fue considerado en el
presente estudio el cual se agregó en la base
de datos de ANSYS con las principales
características requeridas para su modelación
en un análisis de respuesta armónica Ref.
(14).
Se consideraron 3 fuentes generadoras de
ruido acústico, modelándolas como fuente de
masa armónica que emularon el ruido
generado por la planta de emergencia esto
es, motor, ventilador de enfriamiento y
A
B
C
Figura 2.4. Vistas laterales de aplicación de
recubrimientos de 25.4mm(A), 38.1mm(B) y
50.80mm(C) en modelo básico de caseta prototipo.
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alternador, con las magnitudes de generación
de ruido expresadas en la tabla 2.2.
Tabla 2.2. Magnitudes de generación de ruido.
Fuente de Ruido Magnitud
Generador eléctrico 0.02kg/ *s.
Motor 0.06kg/ *s.
Ventilador 0.01kg/ *s.
En la Tabla 2.3 se presentan las principales
características generales de los tres
materiales ocupados, expresando valores de
densidad, módulo de Young, coeficiente de
Poisson, módulo de volumen y módulo de
corte.
Tabla 2.3. Tabla de materiales de absorción acústica
a ocupar con principales características para la
realización de un estudio armónico acústico.
Material
Densita
(kg
m^-3)
Young's
Modulus
(Pa)
Poisson's
Ratio
Bulk
Modulus
(Pa)
Shear
Modulus
(Pa)
PVC
Foam 80 1.02E+08 0.3 8.50E+07 3.92E+07
SAN
Foam 103 8.50E+07 0.3 7.08E+07 3.27E+07
PABA 29 82737 0.3 68948 31822
3. Métodos Experimentales.
Para el estudio acústico se crearon dos
encierros como se muestra en la Figura 3.1,
en el primero se estableció a una distancia
uniforme de 1m en todas las regiones de la
caseta acústica estableciendo un dominio
computacional, esto con el fin de determinar
el nivel de presión sonora objetivo limitada
conforme a la norma mexicana NOM-081-
SEMARNAT-1994.
En este encierro se asignaron 6 puntos de
medición (A, B, C, D, E, F). Estos puntos
son ubicados de forma simétrica al límite
establecido a una altura aproximada de 1,2m
como lo establece la norma, y son
representados como micrófonos de campo
lejano acústico, los cuales se puede insertar
utilizando el objeto "Micrófono de campo
lejano acústico" disponible en el menú
"Resultados” de ANSYS.
Figura 3.1. Encierro general PML y encierro de
dominio computacional con micrófonos de medición
(A, B, C, D, E, F).
Las coordenadas del micrófono se pueden
definir en un sistema de coordenadas
esférico o cartesiano, en este caso se
seleccionó un sistema de coordenadas
cartesiano. El resultado se elige en los
detalles del objeto por lo cual se asignó el
expresar los resultados en nivel de presión
de sonido ponderado "A", puesto que así es
requerido en la norma.
El segundo encierro está enfocado a emular
una cámara anecoica que es una sala
diseñada para absorber en su totalidad las
reflexiones producidas por ondas acústicas
en cualquiera de las superficies que la
conforman (suelo, techo y paredes laterales).
En el diseño se consideró que esta cámara se
encuentra aislada del exterior de cualquier
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fuente de ruido o influencia sonora externa.
Para esto se aplicó la función llamada
Perfectly Matched Layers (PMLs) desde las
propiedades del cuerpo acústico previamente
definido, considerando que las capas
perfectamente acopladas son materiales
artificiales que absorben todas las ondas
entrantes sin ninguna reflexión.
Adicionalmente con la aplicación de esta
función fue posible calcular los resultados
del campo acústico, más allá del dominio
computacional establecido. La combinación
de estos dos encierros implica que la sala
emule las condiciones acústicas que se
darían en un campo libre, ajeno a cualquier
tipo de efecto o influencia de reflexión
acústica y así poder obtener los mejores
resultados del sistema.
Se establecieron los parámetros para el
análisis armónico con los siguientes datos:
Rango Mínimo de frecuencia 0Hz.
Rango Máximo de frecuencia
1500Hz.
50 intervalos con el fin de tener
múltiplos de frecuencia de 30Hz.
Método de solución "Completo".
La malla fue definida en todos los cuerpos a
un tamaño de 0.3m, con una calidad objetivo
de 0.05, se generó de manera automática
considerando los tipos de elementos
acústicos como tetraedros, el número total de
elementos generados para el Modelo de
Caseta Acústica Actual Comercial con
material de recubrimiento acústico PABA a
un espesor de 25.4mm fue de 88590 y el
número total de nodos fue de 123593.
Quedando expresada como se muestra en la
Figura 3.2 vista de enmallado de la
geometría general.
Figura 3.2. Muestra la vista de enmallado de la
geometría general para el Modelo de Caseta Acústica
Actual Comercial con material de recubrimiento
acústico PABA a un espesor de 25.4mm.
La Figura 3.3 representa una vista de corte
del enmallado realizado a la geometría para
el Modelo de Caseta Acústica Actual
Comercial con material de recubrimiento
acústico PABA a un espesor de 25.4mm,
donde puede apreciarse las mallas
individuales y acopladas que representan las
geometrías de la planta de emergencia,
caseta acústica con recubrimiento, dominio
computacional y PML; y la Figura 3.4
muestra solo la malla de la caseta acústica en
conjunto de su recubrimiento.
Figura 3.3. Vista de corte de enmallado de modelo
general para el Modelo de Caseta Acústica Actual
Comercial con material de recubrimiento acústico
PABA a un espesor de 25.4mm.
Año: 5, No. 30 Enero - Febrero 2018
12
Figura 3.4. Representa la malla generada de la
geometría para el Modelo de Caseta Acústica Actual
Comercial con material de recubrimiento acústico
PABA a un espesor de 25.4mm.
El procedimiento de generación y
recopilación de resultados fue aplicado al
análisis de las diferentes combinaciones de
los dos modelos a tratar en relación a su
material de recubrimiento acústico,
considerando el espesor ocupado; esto es,
aplicable para los siguientes modelos:
• Modelo Caseta Acústica Actual Comercial
con material de recubrimiento acústico
PABA POLYDAMP® Acoustical Foam
Barrier Composite de espesores de 25.4mm,
38.1mm y 50.8mm.
• Modelo Caseta Acústica Actual Comercial
con material de recubrimiento acústico
Polyvinyl chloride Foam (PVC Foam) de
espesores de 25.4mm, 38.1mm y 50.8mm.
• Modelo Caseta Acústica Actual Comercial
con material de recubrimiento acústico
Styrene acrylonitrile Foam (SAN Foam) de
espesores de 25.4mm, 38.1mm y 50.8mm.
• Modelo de Caseta Acústica Prototipo con
material de recubrimiento acústico PABA
POLYDAMP® Acoustical Foam Barrier
Composite de espesores de 25.4mm,
38.1mm y 50.8mm.
• Modelo de Caseta Acústica Prototipo con
material de recubrimiento acústico Polyvinyl
chloride Foam (PVC Foam) de espesores de
25.4mm, 38.1mm y 50.8mm.
• Modelo de Caseta Acústica Prototipo con
material de recubrimiento acústico Styrene
acrylonitrile Foam (SAN Foam) de
espesores de 25.4mm, 38.1mm y 50.8mm.
Obteniendo un total de 18 combinaciones, 9
para el Modelo de Caseta Acústica Actual
Comercial y 9 para Modelo de Caseta
Acústica Prototipo; por lo cual solo se
indicará el procedimiento realizado en la
recopilación de la información obtenida por
el Micrófono A del modelo de Caseta
Acústica Actual Comercial con material de
recubrimiento acústico PABA
POLYDAMP® Acoustical Foam Barrier
Composite a un espesor de 25.4mm, dado
que el procedimiento es repetitivo en todos
los casos.
4. Discusión y Resultados.
Para verificar los resultados obtenidos del
modelo seleccionamos el micrófono de
campo lejano a elección (En este caso será el
Micrófono A). Una vez seleccionado se
despliega en la ventana de vista de datos la
tabla de los valores generados del nivel de
presión sonora en ponderación A valores que
se muestra en la Tabla 4.1, los cuales se
encuentran en relación a los parámetros
establecidos de frecuencia que va desde 0
hasta 1500hz y su intervalo de solución
establecido (Múltiplos de 30Hz).
Tabla 4.1. Datos generados en Ansys con los valores
del nivel de presión sonora en ponderación A, para el
micrófono A del Modelo de Caseta Acústica Actual
Comercial con material de recubrimiento acústico
PABA a un espesor de 25.4mm.
No. Frecuencia
(Hz)
Micrófono A
(dBA)
1 30 -19
2 60 -7
3 90 -3
4 120 0
Año: 5, No. 30 Enero - Febrero 2018
13
5 150 13
6 180 4
7 210 14
8 240 19
9 270 12
10 300 33
11 330 39
12 360 27
13 390 38
14 420 34
15 450 45
16 480 40
17 510 17
18 540 40
19 570 40
20 600 49
21 630 49
22 660 46
23 690 45
24 720 41
25 750 54
26 780 48
27 810 45
28 840 58
29 870 56
30 900 57
31 930 59
32 960 59
33 990 64
34 1020 65
35 1050 63
36 1080 60
37 1110 58
38 1140 62
39 1170 59
40 1200 60
41 1230 67
42 1260 65
43 1290 70
44 1320 69
45 1350 69
46 1380 64
47 1410 72
48 1440 62
49 1470 66
50 1500 60
La Figura 4.1 muestra gráficamente la
ubicación del Micrófono A.
Figura 4.1. Micrófono A definido en Modelo de
Caseta Acústica Actual Comercial con material de
recubrimiento acústico PABA a un espesor de
25.4mm.
La Figura 4.2 muestra la gráfica de los datos
generados en Ansys con los valores del nivel
de presión sonora en ponderación A, para el
micrófono A, del Modelo de Caseta Acústica
Actual Comercial con material de
recubrimiento acústico PABA a un espesor
de 25.4mm.
Figura 4.2. Valores obtenidos en Ansys para el
micrófono A, del Modelo de Caseta Acústica Actual
Comercial con material de recubrimiento acústico
PABA a un espesor de 25.4mm que expresa el nivel
de presión sonora (dBA) en relación a la frecuencia.
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 500 1000 1500
Frecuencia (Hz)
Niv
el d
e P
resi
ón
So
no
ra e
n d
B(A
)
Año: 5, No. 30 Enero - Febrero 2018
14
Se procede con la exportación de los valores
obtenidos de los micrófonos (A, B, C, D, E,
F), y en cada modelo generado dando clic
derecho encima del micrófono y en el menú
desplegable se selecciona “Export”. El
archivo de exportación se realiza en formato
.txt de texto, posteriormente, los valores
generados se integraron en una hoja de
cálculo para su análisis.
Los resultados de los micrófonos por modelo
se analizaron eligiendo el valor máximo
como valor representativo en relación a los
rangos de frecuencia de estudio (0-1500Hz).
Posteriormente se realizó una comparativa
de los valores máximos generales obtenidos
de los modelos de caseta prototipo y caseta
actual esto de acuerdo a sus espesores,
representados en las Figuras 4.3, 4.4 y 4.5.
La Figura 4.3 representa la gráfica de valores
máximos de nivel de presión sonora
ponderación A de Casetas Acústicas modelo
Actual y Modelo Prototipo con Materiales
PABA, PVC Foam y SAN Foam de 25.4mm
de espesor.
Figura 4.3. Valores máximos de nivel de presión
sonora ponderación A de Casetas Acústicas modelo
Actual y Modelo Prototipo con Materiales PABA,
PVC Foam y SAN Foam de 25.4mm de espesor.
Se verifica para este caso que el Modelo de
Caseta Acústica Prototipo con recubrimiento
de material PABA de espesor de 25.4mm, es
el que presenta un mejor desempeño acústico
en comparación con los límites establecidos
por la norma, otorgando un 68% de
cumplimiento a un rango de frecuencia de 0
a 1500Hz y un 100% en un rango de
frecuencias de 0 a 960Hz. Este segundo
rango de frecuencias se establece como
referencia en base a los resultados con el fin
de determinar cuál fue la frecuencia en que
el modelo cumplió al cien por ciento.
La Figura 4.4 representa la gráfica de valores
máximos de nivel de presión sonora
-15
-5
5
15
25
35
45
55
65
75
85
0 500 1000 1500
Caseta Acústica Modelo Actual Comercial
Caseta Acústica Modelo Actual Comercial
Caseta Acústica Modelo Actual Comercial
Caseta Acústica Modelo Prototipo
Caseta Acústica Modelo Prototipo
Caseta Acústica Modelo Prototipo
Niv
el d
e P
resi
ón
So
no
ra e
n d
B(A
)
Frecuencia (Hz)
Niv
el d
e P
resi
ón
So
no
ra e
n d
B(A
)
Año: 5, No. 30 Enero - Febrero 2018
15
ponderación A de Casetas Acústicas modelo
Actual y Modelo Prototipo con Materiales
PABA, PVC Foam y SAN Foam de 38.1mm
de espesor.
Figura 4.4. Valores máximos de nivel de presión
sonora ponderación A de Casetas Acústicas modelo
Actual y Modelo Prototipo con Materiales PABA,
PVC Foam y SAN Foam de 38.1mm de espesor.
Podemos observar que, en comparación con
los límites establecidos por la norma, el
cumplimiento está limitado en un rango de
frecuencias de 0 a 780Hz, para el Modelo de
caseta acústica Actual comercial
considerando el material de recubrimiento
PVC Foam y SAN Foam a un espesor de
38.1mm, y de manera general en el rango de
estudio establecido de 0 a 1500Hz presentan
ambos modelos un cumplimiento del 64%.
La Figura 4.5 representa la gráfica de valores
máximos de nivel de presión sonora
ponderación A de Casetas Acústicas modelo
Actual y Modelo Prototipo con Materiales
PABA, PVC Foam y SAN Foam de 50.8mm
de espesor.
Figura 4.5. Valores máximos de nivel de presión
sonora ponderación A de Casetas Acústicas modelo
Actual y Modelo Prototipo con Materiales PABA,
PVC Foam y SAN Foam de 50.8mm de espesor.
Para este caso donde el recubrimiento
aplicado a los modelos de Casetas acústicas,
fue de 50.8mm, se presenta una ventaja muy
marcada a favor del Modelo de Caseta
Acústica Actual Comercial, puesto que, en
comparación con los límites establecidos por
la norma mexicana, se tiene un
cumplimiento al 100% el cual se encuentra
en un rango de frecuencias de 0 a 900Hz, en
los tres materiales de recubrimiento acústico.
-15
-5
5
15
25
35
45
55
65
75
85
0 500 1000 1500
Caseta Acústica Modelo Actual Comercial
Caseta Acústica Modelo Actual Comercial
Caseta Acústica Modelo Actual Comercial
Caseta Acústica Modelo Prototipo
Caseta Acústica Modelo Prototipo
Caseta Acústica Modelo Prototipo
-15
-5
5
15
25
35
45
55
65
75
85
0 500 1000 1500
Caseta Acústica Modelo Actual Comercial
Caseta Acústica Modelo Actual Comercial
Caseta Acústica Modelo Actual Comercial
Caseta Acústica Modelo Prototipo
Caseta Acústica Modelo Prototipo
Caseta Acústica Modelo Prototipo
Niv
el d
e P
resi
ón
So
no
ra e
n d
B(A
)
Frecuencia (Hz) Frecuencia (Hz)
Año: 5, No. 30 Enero - Febrero 2018
16
A continuación, se presenta una tabla de
resumen de cumplimiento, donde se
expresan los valores de acuerdo a los límites
permitidos establecidos por a la norma
mexicana NOM-081-SEMARNAT-1994 a
una frecuencia de operación de 0 a 1500Hz y
de 0-960Hz considerando esta última como
la frecuencia de cumplimiento de modelo.
Tabla 4.2. Resumen de cumplimiento de los Modelos
planteados (Actual y Prototipo) con sus
recubrimientos aplicados a diferentes espesores de
acuerdo a los límites permitidos establecidos por a la
norma mexicana NOM-081-SEMARNAT-1994.
Modelo de Caseta con
recubrimiento y espesor
Porcentaje de
Cumplimiento
0-960Hz
Porcentaje de
Cumplimiento
0-1500Hz
Actual PABA 25.4mm 92% 60%
Actual PVC Foam
25.4mm 92% 60%
Actual SAN Foam 25.4mm
90% 58%
Prototipo PABA 25.4mm 100% 68%
Prototipo PVC Foam
25.4mm 94% 62%
Prototipo SAN Foam
25.4mm 92% 58%
Actual PABA 38.1mm 88% 56%
Actual PVC Foam 38.1mm
94% 64%
Actual SAN Foam
38.1mm 94% 64%
Prototipo PABA 38.1mm 90% 54%
Prototipo PVC Foam 38.1mm
90% 58%
Prototipo SAN Foam
38.1mm 88% 54%
Actual PABA 50.8mm 98% 68%
Actual PVC Foam
50.8mm 98% 68%
Actual SAN Foam
50.8mm 98% 70%
Prototipo PABA 50.8mm 82% 46%
Prototipo PVC Foam
50.8mm 90% 54%
Prototipo SAN Foam 50.8mm
94% 64%
Con los resultados de la gráfica de la Figura
4.9, se puede determinar que el modelo de
caseta acústica con mejor respuesta de
atenuación es el Modelo Actual Comercial,
aplicando materiales de recubrimiento
acústico de 50.8mm de espesor y obtenido el
mejor rendimiento con el material de
recubrimiento SAN Foam (Styrene
acrylonitrile Foam). Esto es, de acuerdo a la
norma mexicana se tiene el 98% de
cumplimiento en el rango de frecuencias de
0 a 960Hz y del 70% a un rango de 0 a
1500Hz.
Figura 4.6. Gráfica de Porcentaje de Cumplimiento
0-960Hz y de 0-1500Hz de acuerdo a la NOM-081-
SEMARNAT-1994.
Las Figuras 4.7, 4.8, 4.9 y 4.10 muestran el
nivel de presión acústica representado en
decibeles ponderación A, del Modelo de
Caseta Acústica Actual Comercial con
material de recubrimiento SAN Foam de
92%
92%
90%
100%
94%
92%
88%
94%
94%
90%
90%
88%
98%
98%
98%
82%
90%
94%
60%
60%
58%
68%
62%
58%
56%
64%
64%
54%
58%
54%
68%
68%
70%
46%
54%
64%
0% 20% 40% 60% 80%100%
ACTUAL PABA 25.4MM
ACTUAL PVC FOAM 25.4MM
ACTUAL SAN FOAM 25.4MM
PROTOTIPO PABA 25.4MM
PROTOTIPO PVC FOAM 25.4MM
PROTOTIPO SAN FOAM 25.4MM
ACTUAL PABA 38.1MM
ACTUAL PVC FOAM 38.1MM
ACTUAL SAN FOAM 38.1MM
PROTOTIPO PABA 38.1MM
PROTOTIPO PVC FOAM 38.1MM
PROTOTIPO SAN FOAM 38.1MM
ACTUAL PABA 50.8MM
ACTUAL PVC FOAM 50.8MM
ACTUAL SAN FOAM 50.8MM
PROTOTIPO PABA 50.8MM
PROTOTIPO PVC FOAM 50.8MM
PROTOTIPO SAN FOAM 50.8MM
Gráfica de Porcentaje de Cumplimiento 0-960Hz y de 0-1500Hz de acuerdo a la NOM-081-SEMARNAT-
1994
Porcentaje de Cumplimiento 0-1500Hz
Porcentaje de Cumplimiento 0-960Hz
Año: 5, No. 30 Enero - Febrero 2018
17
50.8mm de espesor, a una frecuencia de
1500Hz.
La Figura 4.7A representa el nivel de presión
acústica en 3D de manera general, y en la
Figura 4.7B una vista frontal de corte en la
cual muestra que el nivel más alto se
encuentra en la parte central del motor.
A
B
Figura 4.7. Nivel de presión acústica representado en
decibeles ponderación A. Vista de corte 3D “A” y
plano “B” de dominio computacional del Modelo de
Caseta Acústica Actual Comercial con material de
recubrimiento SAN Foam de 50.8mm de espesor a
una frecuencia de 1500Hz.
Las partes de la figura 4.8A y 4.8C
representan las vistas laterales completas y
las Figuras 4.8B y 4.8C representan sus
cortes correspondientes del dominio
computacional.
A
B
C
D
Figura 4.8. Nivel de presión acústica representado en
decibeles ponderación A. Vistas laterales “A”, “C” y
de corte “B”, “D” de dominio computacional Modelo
de Caseta Acústica Actual Comercial con material de
recubrimiento SAN Foam de 50.8mm de espesor a
una frecuencia de 1500Hz.
Donde en Figura 4.8C, es la parte del
dominio computacional, donde se ubica la
rejilla de ventilación lateral de la caseta, y es
la cara de mayor concentración de nivel de
Año: 5, No. 30 Enero - Febrero 2018
18
presión acústica representado en decibeles
ponderación A.
La Figura 4.9A y 4.9C muestra las vistas
frontales del dominio computacional, donde
la mayor concentración de nivel de presión
de sonido se encuentra en el costado cerca de
la rejilla de ventilación. Ver Figura 4.9B.
A
B
C
Figura 4.9. Nivel de presión acústica representado en
decibeles ponderación A. Vistas frontales “A”, “C” y
de corte “B” de dominio computacional Modelo de
Caseta Acústica Actual Comercial con material de
recubrimiento SAN Foam de 50.8mm de espesor a
una frecuencia de 1500Hz.
La Figura 4.10 muestra la vista superior “A”
y de su correspondiente corte “B”; así como
la vista inferior “C” y corte “D” del dominio
computacional. Se puede apreciar que la
parte de mayor concentración de nivel de
presión sonora acústica se encuentra en la
rejilla de ventilación superior.
A
B
C
D
Figura 4.10. Nivel de presión acústica representado
en decibeles ponderación A. Vista superior “A” y
corte “B” e inferior “C” y de corte “D” de dominio
computacional Modelo de Caseta Acústica Actual
Comercial con material de recubrimiento SAN Foam
de 50.8mm de espesor a una frecuencia de 1500Hz.
5. Conclusiones.
Se logró realizar la predicción acústica del
“Modelo de Caseta Actual Comercial” y el
Año: 5, No. 30 Enero - Febrero 2018
19
“Modelo de Caseta Prototipo”, donde se
identificó que el modelo actual comercial
presenta un mejor índice de absorción
acústica de acuerdo a los recubrimientos
aplicados en la simulación, los cuales fueron
PVC Foam, SAN Foam y PABA
POLYDAMP considerando sus tres
diferentes espesores aplicados 25.4mm,
38.1mm y 50.8mm; siendo el modelo con
material de recubrimiento SAN Foam a un
espesor de 50.8mm el más adecuado y de
mejor respuesta de acuerdo a la Tabla 4.2 de
resumen de cumplimiento, donde se
expresan los valores de acuerdo a los límites
permitidos establecidos por la norma
mexicana NOM-081-SEMARNAT-1994
limitándose a una frecuencia de operación de
0 a 1500Hz y de 0-960Hz considerando esta
última como la frecuencia de cumplimiento
de modelo.
Se determinó que los requerimientos de
acuerdo a la norma son indicados y
recomendados para pruebas reales aplicadas
a fuentes de ruido en todo el rango audible,
por tal razón los resultados obtenidos en el
modelo, estuvieron limitados en relación al
rango de frecuencias de paso establecido (0-
1500Hz).
Se verifico que el planteamiento de los
micrófonos conforme lo indica la norma,
puede acotar los resultados del modelo,
puesto que se pueden obtener resultados
generales en todo el dominio computacional
planteado, como se mostró en las Figuras
4.7, 4.8, 4.9 y 4.10 de resultados generales
de nivel de presión acústica en ponderación
A del Modelo de caseta actual comercial con
recubrimiento SAN Foam de 50.8mm de
espesor”, donde se logró realizar un análisis
a detalle de todo el encierro logrando
determinar en el análisis, que el mayor nivel
saliente de presión sonora acústica del
modelo de la caseta se encuentra en las
regiones de las rejillas de ventilación, tanto
superior como lateral. Con esto podemos
confirmar que se tiene la oportunidad de
poder generar otros tipos de resultados, así
como el poder integrar más consideraciones
en el diseño.
Por otra parte, se desarrolló una metodología
para realizar las simulaciones, con el fin de
que pueda ser aplicable y modificable para
análisis posteriores. A continuación, se
presentan los pasos a seguir:
Paso 1: Carga y habilitación de extensiones
acústicas en Ansys Workbench.
Paso 2: Seleccionar análisis de sistema de
respuesta armónica.
Paso 3: Asignación de materiales acústicos
dentro de la base de datos “Engineering
Data”.
Paso 4: Realización de importación de
geometría a DesignModeler desde Menú
Archivo seleccionando “Importar archivo de
geometría externa”.
Paso 5: Realización de encierros para
Dominio Computacional y PLM.
Paso 6: Asignación de nomenclatura para
cuerpos y superficies a ocupar.
Paso 7: Ejecución de Ansys Mechanical a
través de la opción de Model dentro de
Harmonic análisis.
Paso 8: Asignar propiedades de material al
recubrimiento tanto para el Dominio
Computacional, así como para PML.
Paso 9: Se establecen los parámetros para el
análisis armónico.
Paso 10: Declarar el dominio computacional
y PLM como un cuerpo acústico.
Paso 11: Estableciendo Fuentes de Ruido.
Paso 12: Se aplica una presión cero en las
caras externas de la geometría PML, para
asegurar la absorción de las ondas salientes.
Paso 13: Definiendo la malla en todos los
cuerpos.
Paso 14: Hacer la base de la planta
infinitamente rígida con el fin de que actué
Año: 5, No. 30 Enero - Febrero 2018
20
como reflector perfecto de radiación
acústica.
Paso 15: Configurando parámetros para la
solución del modelo.
Paso 16: Estableciendo los puntos de
medición conforme a la norma NOM-081-
SEMARNAT-1994 (Micrófonos de campo
lejano).
Paso 17: Establecer estudio de Nivel de
presión de sonido en el dominio
computacional.
Paso 18: Resolución del Modelo.
Paso 19: Análisis de resultados.
6. Agradecimientos.
A CIATEQ porque gracias a la facilidad
otorgada de herramienta software Ansys
Academic Teaching Advanced V18 Ref. (3),
en conjunto con ACT Extensiones Acústicas
V180.1 Ref. (4) , se ha logrado desarrollar y
concluir esta investigación.
7. Referencias.
1. Ansys, Inc. Ansys Academic - Workbench
Engineering Data. Pensilvania, Canonsburg,
Estados Unidos: Ansys, 29 de Noviembre de
2016.
2. Polymer Technologies. Technical Data
Sheet Materials Specifications For:
Polydamp® Acoustical Foam with Optional
Film Facings. Newark, Delaware:
Polydamp, 2016.
3. Ansys, Inc. ANSYS Academic engineering
simulation software. [Software Ansys
Academic Teaching Advanced V18]
Canonsburg, Pensilvania, Estados Unidos:
Ansys, 2017. V18.
4. Introduction to Acoustics "Acoustics
ACTx R150". s.l.: Ansys, 2014.
5. Corporation, SolidWorks. Solidworks
2017. [Software CAD] Suresnes, Francia:
©2017 Dassault Systemes SolidWorks
Corporation, 2017.
6. SEMARNAT. Norma Oficial Mexicana
NOM-081-SEMARNAT-1994, que
establece los límites máximos permisibles de
emisión de ruido de las fuentes fijas y su
método de medición. Diario Oficial de la
Federación. 2003, Vol. Norma Oficial
Mexicana en materia de contaminación por
ruido, DO 2296, págs. 1-19.
7. Cummins, Inc. Engine Data Sheet Model
6BTA5.9-G6. Power Suite Cummins. [En
línea] 03 de Marzo de 2010. [Citado el: 18
de Enero de 2016.
https://powersuite.cummins.com/PS5/PS5Co
ntent/SiteContent/en/Binary_Asset/pdf/Kent
Data/DataSheets/DS-6BTA5.9-G6.pdf.
8. SEMARNAT. Acuerdo por el que se
modifica el numeral 5.4 de la Norma Oficial
Mexicana NOM-081-SEMARNAT-1994.
Diario Oficial de la Federación. 13 de
Diciembre de 2013.
9. Möser, Michael y Barros, José Luis.
Ingeniería Acústica, Teoría y Aplicaciones,
2nda Edición. Berlin Heidelberg: Springer-
Verlag, 2009. 978-3-642-02543-3.
10. Howard, Carl y Cazzolato, Benjamin.
Acoustic Analyses Using MATLAB® and
ANSYS®. Florida U.S.: Taylor & Francis
Group, 2015. 978-1-4822-2327-9.
11. Universidad Austral de Chile. Escuela
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- Salas Anecoicas. [En línea] [Citado el: 09
de agosto de 2017.]
http://www.acusticauach.cl/?page_id=189.
12. Ansys, Inc. Acoustics ACTx R180.
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Pensilvania, Estados Unidos : Ansys, 2017.
Año: 5, No. 30 Enero - Febrero 2018
21
13. Allard, Jean F y Noureddine, Atalla.
Propagation of Sound in Porous Media:
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